Dispositivo de ciclo de refrigeración.

Un dispositivo de ciclo de refrigeración que comprende:

un primer paso de refrigerante,

en el que están conectados en secuencia, por medio de tuberías, un compresor (1), una primera válvula de solenoide (5), una válvula de cuatro vías (2), un intercambiador de calor exterior (3), un dispositivo de reducción de presión (8), un intercambiador de calor interior (10) y un acumulador (4);

un segundo paso de refrigerante en el que están conectados en secuencia una segunda válvula de solenoide (6) y un intercambiador de calor (11) de refrigerante de agua, conectando el segundo paso de refrigerante una parte de una tubería entre el compresor (1) y la primera válvula de solenoide (5) al dispositivo de reducción de presión (8);

caracterizado porque el dispositivo de ciclo de refrigeración comprende además:

una fuente de calor (20) para calentar la envuelta del compresor (1); y

un controlador que realiza el control de manera que cierra la primera válvula de solenoide (5) y la segunda válvula de solenoide (6) en asociación con que esté detenida una operación del compresor (1) y de manera que se abra la primera válvula de solenoide (5) cuando la fuente de calor (20) calienta el compresor (1).

Dispositivo de ciclo de refrigeración [Campo técnico] La presente invención se refiere a un sistema multifuncional de bomba de calor de acondicionamiento de aire y de calentamiento de agua, que incluye un compresor y que puede realizar simultáneamente una operación de acondicionamiento de aire (una operación de enfriamiento de aire y una operación de calentamiento de aire) y una operación de calentamiento de agua.

[Antecedentes] El refrigerante puede acumularse en una unidad exterior de aparatos existentes de acondicionamiento de aire bajo condiciones en las cuales la temperatura del aire exterior es baja y existe una diferencia entre la temperatura del aire exterior y la temperatura del interior de un compresor. Para impedir la acumulación de refrigerante incluso bajo tales condiciones, algunos aparatos existentes de acondicionamiento de aire incluyen un calentador que está dispuesto a lo largo de la periferia exterior de un compresor y que calienta el refrigerante situado en el interior del compresor, un mecanismo de prevención del flujo de retorno del lado del compresor, que bloquea el flujo de refrigerante hacia el compresor, y un mecanismo que bloquea el flujo del lado del acumulador, que bloquea el flujo de refrigerante hacia el acumulador. Los aparatos de acondicionamiento de aire están provistos de una estructura que es controlada por una fuente de potencia de manera que sea completamente cerrada cuando se desconecta la fuente de potencia (véase, por ejemplo, la Bibliografía 1 de Patentes) .

Un ciclo de refrigeración de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1 se muestra en el documento WO 2011/125111-A.

Algunos otros aparatos de acondicionamiento de aire incluyen un ciclo de refrigeración que se bifurca desde una parte de una tubería de refrigerante entre un compresor y una válvula de solenoide exterior y que conecta en secuencia una válvula de solenoide interior, un condensador interior y una válvula de retención a través de tuberías de refrigerante de manera que estén unidos a un enfriador. Las válvulas de solenoide controlan los aparatos de acondicionamiento de aire de manera que controlan el sentido de flujo del refrigerante descargado desde el compresor (véase, por ejemplo, la Bibliografía 2 de Patentes) .

[Lista de Citas]

[Bibliografía de Patentes]

[Bibliografía 1 de Patentes]

Publicación de Solicitud de Patente Japonesa no Examinada No. 11-108473 (pp. 3-5, Fig. 1) .

[Bibliografía 2 de Patentes]

Publicación de Solicitud de Patente Japonesa no Examinada No. 2007-78242 (pp. 4-8, Figs. 1 y 2) .

[Sumario de la invención]

[Problema Técnico] Los aparatos de acondicionamiento de aire existentes incluyen adicionalmente un mecanismo de prevención del flujo de retorno y el mecanismo de bloqueo de flujo sólo con e fin de bloquear el flujo de refrigerante hacia el compresor, que es generado mientras el compresor está detenido.

Además, el control de energización de un calentador para calentar un compresor, mientras el compresor está detenido, de acuerdo con la temperatura del aire exterior y la temperatura del compresor tiene problemas por el hecho de que, por ejemplo, podría no ser suministrada una cantidad suficiente de calor para evitar la acumulación de refrigerante en el compresor, y puede producirse una pérdida de potencia debida al sobrecalentamiento.

En calentadores para obtener agua caliente, para evitar que el agua del intercambiador de calor se congele, un controlador del sistema hace que el agua circule incluso cuando está siendo realizada una operación de descongelación para descongelar una unidad de calentamiento de agua de la bomba de calor exterior. Sin embargo, incluso cuando se hace circular el agua, ocurre estancamiento (un estado en el que el agua no fluye y está quieta) en un paso del intercambiador de calor de agua. Además, durante la operación de descongelación, la temperatura del agua que fluye hacia el intercambiador de calor de agua resulta inferior o igual a 10º C en la entrada del intercambiador de calor de agua y por lo tanto la temperatura del agua en la salida del intercambiador de calor de agua se hace inferior o igual a 0º C. Como consecuencia, la congelación del agua puede iniciarse partir de una posición en la que el agua está quieta y el agua del intercambiador de calor de agua puede resultar congelada. No ha sido descrita ninguna bibliografía de patentes para solucionar este problema.

La presente invención ha sido conseguida para resolver el problema descrito anteriormente. Un primer objeto de la presente invención consiste en evitar la retención de refrigerante mientras un compresor está parado en un modo de

operación de calentamiento de aire y en un modo de operación de calentamiento de agua e impedir el agarrotamiento de un árbol de accionamiento debido a insuficiencia en la cantidad de aceite de la máquina de refrigeración en el interior del compresor.

Un segundo objeto de la presente invención es suprimir el consumo de potencia de una operación de calentamiento del compresor, que es realizada para evitar la retención de refrigerante en el compresor, hasta un nivel bajo y aumentar la eficacia del ahorro de energía.

[Solución al Problema] Un dispositivo de ciclo de refrigeración de acuerdo con la presente invención incluye un primer paso de refrigerante en el cual un compresor, una primera válvula de solenoide, una válvula de cuatro vías, un intercambiador de calor exterior, un dispositivo de reducción de presión, un intercambiador de calor interior y un acumulador están conectados secuencialmente por medio de tuberías; un segundo paso de refrigerante en el que están conectados secuencialmente una segunda válvula de solenoide y un intercambiador de calor de refrigerante de agua a una tubería que conecta una parte de una tubería entre el compresor y la primera válvula de solenoide al dispositivo de reducción de presión; medios de calentamiento para calentar una envuelta o carcasa del compresor; y un controlador que realiza el control de manera que cierra la primera válvula de solenoide y la segunda válvula de solenoide en asociación con una operación del compresor que se ha detenido y de manera que se abre la primera válvula de solenoide cuando los medios de calentamiento calientan el compresor.

[Efectos ventajosos de la Invención] El dispositivo de ciclo de refrigeración de acuerdo con la presente invención incluye un primer paso de refrigerante en el cual un compresor, una primera válvula de solenoide, una válvula de cuatro vías, un intercambiador de calor exterior, un dispositivo de reducción de presión, un intercambiador de calor interior y un acumulador están conectados en secuencia por medio de tuberías; un segundo paso de refrigerante en el cual una segunda válvula de solenoide y un intercambiador de calor de refrigerante de agua están conectados en secuencia a una tubería que conecta una parte de una tubería entre el compresor y la primera válvula de solenoide al dispositivo de reducción de presión; medios de calentamiento para calentar una envolvente del compresor; y un controlador que realiza el control de manera que cierra la primera válvula de solenoide y la segunda válvula de solenoide en asociación con una operación del compresor que está detenido y de manera que abre la primera válvula de solenoide cuando los medios de calentamiento calientan el compresor. Por lo tanto, el dispositivo de ciclo de refrigeración tiene una ventaja por el hecho de que la retención del refrigerante en un compresor puede ser impedida, mientras el compresor está detenido, usando una primera válvula de solenoide y una segunda válvula de solenoide, que están dispuestas para conmutar el dispositivo de ciclo de refrigeración entre una pluralidad de modos de funcionamiento.

[Breve descripción de los Dibujos]

La figura 1 es un diagrama de circuito de refrigerante de un dispositivo de ciclo de refrigeración de acuerdo con la Realización 1 de la presente invención.

La figura 2 es un diagrama de bloques esquemático del dispositivo de ciclo de refrigeración de acuerdo con la Realización 1 de la presente invención.

La figura 3 es un diagrama de circuito de refrigerante del dispositivo de ciclo de refrigeración de acuerdo con la Realización 1 de la presente invención cuando se realiza una operación de calentamiento de aire.

La figura 4 es un diagrama de circuito de refrigerante del dispositivo de ciclo de refrigeración de acuerdo con la Realización 1 de la presente invención cuando se realiza una operación de calentamiento de agua.

La figura 5 es un diagrama de circuito de refrigerante del dispositivo de ciclo de refrigeración de acuerdo con la realización... [Seguir leyendo]

1. Un dispositivo de ciclo de refrigeración que comprende:

un primer paso de refrigerante, en el que están conectados en secuencia, por medio de tuberías, un compresor (1) , una primera válvula de solenoide (5) , una válvula de cuatro vías (2) , un intercambiador de calor exterior (3) , un dispositivo de reducción de presión (8) , un intercambiador de calor interior (10) y un acumulador (4) ; un segundo paso de refrigerante en el que están conectados en secuencia una segunda válvula de solenoide (6) y un intercambiador de calor (11) de refrigerante de agua, conectando el segundo paso de refrigerante una parte de una tubería entre el compresor (1) y la primera válvula de solenoide (5) al dispositivo de reducción de presión (8) ; caracterizado porque el dispositivo de ciclo de refrigeración comprende además: una fuente de calor (20) para calentar la envuelta del compresor (1) ; y un controlador que realiza el control de manera que cierra la primera válvula de solenoide (5) y la segunda válvula de solenoide (6) en asociación con que esté detenida una operación del compresor (1) y de manera que se abra la primera válvula de solenoide (5) cuando la fuente de calor (20) calienta el compresor (1) .

2. El dispositivo de ciclo de refrigeración de la reivindicación 1, que comprende además:

un sensor (12) de la temperatura de la envuelta del compresor, que detecta la temperatura de la envuelta del compresor, la cual es la temperatura de la superficie de la envuelta del compresor (1) ; y un sensor (15) de la temperatura del aire exterior, que detecta la temperatura del aire exterior, la cual es la temperatura del aire exterior que pasa a través del intercambiador de calor exterior (3) , en el que, después de que la fuente de calor (20) a terminado una operación de calentamiento del compresor, se cierra la primera válvula de solenoide (5) si la temperatura de la envuelta del compresor, detectada por el sensor (12) de la temperatura de la envuelta del compresor, resulta inferior a la temperatura del aire exterior, detectada por el sensor (15) de la temperatura del aire exterior.

3. El dispositivo de ciclo de refrigeración de la reivindicación 1 o la 2, en el que, cuando la fuente de calor (20) realiza una operación de calentamiento del compresor, la válvula de cuatro vías (2) se ajusta de manera que conecte la primera válvula de solenoide (5) al intercambiador de calor interior (10) y conecte el acumulador (4) al intercambiador de calor exterior (3) .

4. El dispositivo de ciclo de refrigeración de la reivindicación 1 o la 2, que comprende además:

una tubería de derivación en la que está dispuesta una tercera válvula de solenoide (7) , estando la tubería de derivación dispuesta entre una tubería que conecta la válvula de cuatro vías (2) al intercambiador de calor exterior (3) y una tubería que conecta la válvula de cuatro vías (2) al acumulador (4) , en el que, cuando la fuente de calor (20) realiza una operación de calentamiento del compresor, en un caso en el que la válvula de cuatro vías (2) esta ajustada de manera que conecta la primera válvula de solenoide (5) al intercambiador de calor exterior (3) y conecta el acumulador (4) al intercambiador de calor interior (10) , la tercera válvula de solenoide (7) está abierta.

5. El dispositivo de ciclo de refrigeración de la reivindicación 1, que comprende además un sensor (12) de la temperatura de la envuelta del compresor, que detecta la temperatura de la envuelta del compresor, la cual es la temperatura de la superficie de la envuelta del compresor; y un sensor (15) de la temperatura del aire exterior, que detecta la temperatura del aire exterior, la cual es la temperatura del aire exterior que pasa a través del intercambiador de calor exterior (3) , en el que la temperatura de la envuelta del compresor, detectada por el sensor (12) de la temperatura de la envuelta de compresor, y la temperatura del aire exterior, detectada por el sensor (15) de la temperatura del aire exterior, se comparan entre sí, y la fuente de calor (20) inicia una operación de calentamiento del compresor si la temperatura de la envuelta del compresor resulta inferior a la temperatura del aire exterior en una temperatura predeterminada o mayor y termina la operación de calentamiento del compresor si la temperatura de la envuelta del compresor resulta superior a la temperatura del aire exterior en la temperatura predeterminada o mayor.